محاسبه ی چگالی پلاسمای لیزری در کاربردهای نظامی، با روش (Shadow graphy)

در این پژوهش با استفاده از مدل هیدرودینامیکی پلاسما و نتایج تجربی و آزمایشگاهی، به بررسی رفتار پلاسما و موج ضربه ای پرداخته می شود. ابتدا با استفاده از روابط سیدوف- تیلور شکل و معادلات گسترش پلاسما را شرح می دهیم، پس از آن با استفاده از روابط هیدرودینامیکی انتشار امواج و چگالی پلاسما را بررسی می نماییم. قابل ذکر است این پژوهش با روش سایه نگاری که یک روش تصویربرداری محسوب می شود، انجام شده است. با استفاده از نرم افزار Imaje j تصاویر با وضوح خوبی پردازش شده است. نمونه مورد نظر جهت برهمکنش لیزر-ماده، هوای اتاق در فشار اتمسفر می باشد. در این پژوهش از هارمونیک های اول و دوم لیزر Nd:YAG استفاده شده است. که هماهنگ اول جهت برهمکنش و هماهنگ دوم Nd:YAG، جهت روشن سازی و تشکیل سایه پلاسما روی پرده می باشد. رفتار پلاسما در بازه ی ۱ الی ۱۰ میکروثانیه پردازش شده است. داده ها با نتایج پژوهش های قبلی تطابق خوبی دارد. با استفاده از سایه نگاری می توان از پدیده های سریع مانند انفجارات و آزمایش های بالستیک تصویربرداری کرد. این امر به درک بهتر این پدیده ها کمک می کند. همچنین سایه نگاری می تواند برای مشاهده و بررسی تفاوت های دما، گاز متفاوت یا موج ضربه در محیط های شفاف مانند هوا مورد استفاده قرار گیرد. این امر در زمینه هایی مانند مهندسی هوافضا، تحقیقات احتراق، بالستیک و انفجارات کاربرد دارد.

Keywords:

سایه نگاری , چگالی پلاسما , برهمکنش لیزر-ماده , مدل هیدرودینامیکی